Recombinador autocatalítico passivo - Passive autocatalytic recombiner
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O recombinador autocatalítico passivo (PAR) é um dispositivo que remove o hidrogênio da contenção de uma usina nuclear durante um acidente . Seu objetivo é prevenir explosões de hidrogênio . Os recombinadores entram em ação espontaneamente assim que a concentração de hidrogênio aumenta. Eles são dispositivos passivos porque sua operação não requer energia externa.
O hidrogênio pode ser gerado em um acidente nuclear se o combustível do reator superaquecer e o revestimento de zircônio das barras de combustível reagir quimicamente com o vapor. Se o hidrogênio for liberado do reator para o contêiner, ele pode se misturar ao ar e formar uma mistura inflamável ou mesmo explosiva. Uma explosão de hidrogênio pode quebrar a contenção e fazer com que materiais radioativos sejam liberados para o meio ambiente. Recombinadores visam remover hidrogênio e, assim, prevenir explosões.
Dentro de um recombiner, existem placas ou pelotas que são revestidas com catalisador de platina ou paládio . Na superfície do catalisador, as moléculas de hidrogênio e oxigênio reagem quimicamente já em baixa temperatura e baixa concentração de hidrogênio. A reação gera vapor. A reação começa espontaneamente quando a concentração de hidrogênio atinge 1–2 por cento. A queima de hidrogênio no ar requer pelo menos 4% de concentração de hidrogênio, e ainda mais para uma explosão. Portanto, um recombiner é capaz de remover o hidrogênio da contenção antes que uma concentração inflamável seja atingida.
Um recombiner é uma caixa aberta por baixo e por cima. O catalisador está localizado na parte inferior da caixa. A reação de hidrogênio e oxigênio na superfície do catalisador gera calor e a temperatura no recombiner atinge centenas de graus Celsius. O vapor quente é mais leve que o ar na contenção, então a flutuabilidade é causada dentro do recombinador, bem como em uma chaminé. Isso causa um forte fluxo de ar através do recombiner, alimentando hidrogênio e oxigênio da contenção para o dispositivo.
Centenas de quilogramas de hidrogênio podem ser gerados em poucas horas durante um grave acidente com o reator. Por exemplo, o recombinador mais eficiente feito pela Framatome (anteriormente Areva) remove um pouco mais de cinco quilogramas de hidrogênio por hora, quando a concentração de hidrogênio é de quatro por cento. Portanto, vários recombinadores são necessários. Por exemplo, a contenção de Olkiluoto 3 EPR na Finlândia possui 50 recombinantes.
Os fabricantes de recombinadores autocatalíticos passivos incluem Framatome, SNC-Lavalin (anteriormente Atomic Energy of Canada Ltd, AECL) e German Siempelkamp-NIS.